在航天事业中要用角速度计可测得航天器自转的角速度,其结构如图所示,当系统绕OO/转动时,元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源。已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为L0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度转动时,求:(1)弹簧形变量x与的关系式;(2)电压表的示数U与角速度的关系式
如图所示,在垂直于光滑水平地面的竖直线A1A2的右侧的广阔区域,分布着竖直向上的匀强电场和平行于地面指向读者的匀强磁场。在地面上停放着一辆质量为M的绝缘小车,车的左、右两端竖直固定着一对等大的平行带电极板(构成电容为C的平行板电容器,板距为L),分别带电荷量为+Q和—Q,其中右极板紧靠A1A2线,下端开有一小孔。现有一带正电的小物块(电荷量为q、质量为m),从A1A2线上距右板下端小孔高为H处,以速度 v0水平向右射入电、磁场区域,恰在竖直平面内做圆周运动,且正好从右板下端的小孔切入小车底板的上表面,并立即贴着上表面滑行,但不会与左板相碰。已知小物块与车板面间的动摩擦因数为μ,两极板和小物块的电荷量始终保持不变,当地重力加速度为g。求:A1A2线右侧电场的场强E和磁场的磁感应强度B的大小;小物块在小车内运动离小车右板的最大距离。
宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原抛出点;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原抛出点。取地球表面重力加速度g=10m/s2.空气阻力不计。求该星球表面附近的重力加速度g′;若已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。
如图所示,半径为R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平桌面BC相切于B点,BC离地面高为h=0.45m。质量为m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.6,取g=10m/s2,求:小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小;小滑块落地点与C点的水平距离。
如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮竖直悬挂物体A、B,它们的质量分别为mA=3kg、mB=1kg.自由释放后,物体在碰到滑轮前的运动过程中,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:物体A的加速度大小;绳子的张力大小。
如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过后,电荷以v0="l.5 " ×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图6所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:匀强电场的电场强度E;图6中时刻电荷与O点的水平距离;如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从0点出发运动到挡板所需的时间(取3.14,计算结果保留三位有效数字)